CN2432600Y - 安全光栅模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能对光敏器件自诊断的安全光栅模块,特点是它由发射管、接收管间隔地置于同一侧而构成。由于两边的检测器均有发射器、接收器,其结构相同,可减化系统构成,减少备品品种,降低生产成本,由于在每个发射管的旁边安置了一个接收管,因此可利用发射管发射的散射光可对发射管和接收管进行自诊断,在光栅故障时,能分清外部故障,机内故障以及可提供损坏器件的型号和地址,还可提供容错功能。

Description

安全光栅模块

本实用新型涉及一种能对光敏器件完全自诊断的安全光栅模块，也即在由两块“光电扫描检测模块”所构成的光电扫描区域内，判断是否真有阻挡物存在，属于安全光栅检测领域。

在现今，世界上所有商品化的对射型安全光栅，无论是用于人身安全保护，还是用于电梯安全保护用的安全光栅，均是由一块光电发射模块和一块光电接收模块所构成，传统安全光栅的工作原理如图1图2、所示，图中Ma为光电发射模块，Mb为光电接收模块。在内部电子线路的控制下，发射管S1、S2、……Sn，有规则地向对侧接收管E1、E2……En发射光线，构成如图1或图2等所示的一个光电扫描检测区域。如果发射管Sn和接受管En一切都完好无损，在扫描区域也无污染及其他异常情况，当模块Ma依次发射光线后，模块Mb就依次能接收到其光信号，并转换成有规则的电信号。若某时，扫描区域内的光线被进入区域的异物所阻挡，Mb理应接收到的信号被中断。此时，光栅就发出报警信号，启动保护程序，以免人或物受到伤害或损坏。这就是传统安全光栅的工作原理。很显然，光栅判断扫描区域内是否有异物是以接收器是否有电信号输出为依据的。当接收器没有电信号，并不意味着扫描区区域内一定有异物，因为下列三种情况同样也会使接收器无信号输出：(1)某一发射管的损坏或失效；(2)某一接收管的损坏或失效；(3)由于检测器的窗口被污染，而并非真正的异物进入检测区。为了使安全光栅能可靠、安全、方便的运行，理应对上述情况进行一一甄别。诚然，为此，人们也想了许多办法来进行识别。但不管采用何种办法，如果不对发光管和接收管进行直接的判断和鉴别，就不可能解决上面所提出的弊病。要对发射管和接收管进行直接的测试，发射管和接收管就必须放在同一侧，不应经过外光路的路径。因为一经过外光路，再对器件进行检测时就会附加上许多不确定的因素。然而，目前在市场上的安全光栅均是一侧全是发射管，另一侧全是接收管的经典结构模式，因此，很难克服上述弊病。

本实用新型的目的为了克服现有技术的缺点，提供一种同时可用来作为光电发射和光电接收的安全光栅模块。对扫描区内究竟有无阻挡物存在作出可靠而稳定的判断，最好将发射和接收置于检测区域的两侧。本技术方案的核心技术是突破原有安全光栅的模块结构形式，一侧光电发射模块全是发射管组成，另一侧光电接收模块全是接收管的经典结构模式，本技术方案的特点是它由发射管、接收管间隔地置于同一侧而构成的，同时可用来作为光电发射模块和光电接收模块的安全光栅模块。

使用时，将相同的两安全光栅模块，相对的安装在检测区的两侧。如此安装后，一方面可以照旧执行传统检测时采用对射型检测器的安装方式一一将发射器和接收器置于测量区域的两侧，以保证测量的稳定、可靠。另一方面，在每一个发射管的旁边安置了一个接收管。利用发射管在发射时，除了法线方向的主光线外，还向四周发射散射光。在传统的光电检测中是要限制包围散射光对周围光敏器件的干扰。而本实用新型就是利用这类散射光对发射管和接收管进行自诊断。它既无需光学系统，又能进行无障碍的实时检测。本发明由于两边的检测器均有发射器又有接收器，不象传统的一边是发射，一边是接收管。由于在工作时，两边的功能完全相同，因此，两边检测器的结构也完全可以做成相同。在组成安全光幕的系统时，就可减化系统构成，减少备品品种，降低生产成本；在光栅发生故障时，能分清究竟是机内故障，还是外部故障；若是机内故障，可提供损坏器件的型号和地址；若系统安全指标允许，安全光栅还可提供容错功能，即可以将损坏的器件屏蔽起来，在器件没有修复的情况下，仍可正常工作，这样，如电梯安全光栅内有某只管子损坏，也不至于让整台电梯停机待修，只要让微电脑重新设定一下，即可恢复运行。

本实用新型实施例结合附图作进一步说明。

图1、2为传统安全光栅模块的工作原理图；

图3为模块Ma作起始扫描的半个周期的扫描图；

图4为模块Mb作起始扫描的半个周期的扫描图；

图5为安全光栅整个周期的扫描图。

由图3、4、5所示，作为安全光栅的光电发射模块和光电接收模块Ma和Mb是完全相同的结构，发射管Asi、Bsi和接收管Aei、Bei间隔排列设置，Ma模块间隔排列设置为As1、Ae1…Asn、Aen，Mb模块间隔排列设置为Bs1、Be1…Bsn、Ben，在微电脑线路的控制下，安全光栅能作如图3所示的扫描，各时段光敏器件工作状态如表1所示：

表1当然在微电脑的控制下，光栅还能作如图4所示的扫描，各时段光敏器件的工作状态如表2所示：

表2

图3是模块Ma作起始扫描的半个周期的扫描图；图4是模块Mb作为起始扫描的半个周期的扫描图；而图5可视作安全光栅整个扫描周期的扫描图。从图5中可以看出，由于每一对发射管和接收管之间都有利用散射光检测同侧发射管和接收管的工作的状态，以确定每一对发光管和接收管是否工作正常。因此，如果每一次利用散射光测试，接收信号都正常的话，那末，系统中所有的发光管和接收管均为正常，在判别时，可排除光敏器件的因素，也即只要接收管在某时刻没有信号，这就表明在扫描区域内肯定有异物进入。如果在测试中，有某一路或几路用散射光检测光敏器件时不正常，那末，肯定某一对光敏器件或几对有问题。如果一定要查清究竟是发光管还是接收管有问题，只要比较其他发光管照到该接收管或比较发光管照到其他接收管的情况，也可一目了然了。从上述阐述中可以看出，本实用新型对光敏器件作如此安排后，使得每一个光敏器件均起着双重作用：对发射管而言，它在发光时，既作为检测用的对射光源；又是诊断同侧接收管的校验光源。对接收管而言，它在这一时间节拍里，起着诊断同侧发光管工作是否正常；在下一时间节拍里，则起着检测扫描区域内有否异物存在的作用。利用发光管的主光线作检测用，利用发光管的散射光作自诊断用。在一个测量周期里，若测量了n次，那么在这个周期里，就对n对光敏器件自校了一次。如果一个测量周期为Ams，那么在Ams的时间对所有的光敏器件诊断了一遍。这决定了本实用新型自诊断的实时性。由于同侧的发光管和接收管装在同一个密闭的区间，故在作自校时没有任何障碍，也不会发生任何的意外障碍，这决定了本实用新型自校的可靠性。本实用新型是在没有增加一对光敏器件的情况下，取得了对所有光敏器件进行实时、可靠的自校。检测判断发光管和接收管是否失效或损坏。如前面所述，传统技术中当接收器无信号输出，有三种情况，不能确认在扫描区内有无异物。现有技术中，当接收器无信号输出的第(1)和第(2)种情况到此就迎刃而解了。关于第(3)种情况，如果光敏管是正常的，而现场也肯定没有阻挡物，那就肯定是检测器有污染了。

Claims (1)

1、一种由发射管、接收管组成的安全光栅模块，其特征在于，它由发射管、接收管间隔地置于同一侧而构成的同时可用来作为光电发射模块和光电接收模块的安全光栅模块。